[发明专利]一种用于整车环境下复合电源系统瞬时效率的测试方法

说明书

本发明公开了一种用于整车环境下复合电源系统瞬时效率的测试方法，首先确定整车环境下试验车的测试条件、试验的次数和负载需求功率的集合；对集合中的所有负载需求功率进行循环工况测试，记录每次试验采样时刻的数据，得到总的采样矩阵；将单次的采样矩阵作为输入，用所有采样时刻的状态向量依次判别采样数据所属工作模式，对不同工作模式下的采样数据应用不同的瞬时效率的公式进行计算，从而得到负载需求功率下三种工作模式的瞬时效率均值；最终得到试验的输出矩阵。本发明完善复合电源系统瞬时效率的测试方法，从而实现量化瞬时效率的目的，为后续整车复合电源系统相关控制策略的制定提供重要依据。

技术领域

本发明属于整车能量管理领域，主要涉及一种用于整车环境下复合电源系统瞬时效率的测试方法。

背景技术

汽车总线技术以及车载用电设备的增多，电能消耗占整车能量消耗的比例也越来越大。对于整车复合电源系统的研究，目前也成为整车能量管理领域内研究的热门问题。

复合电源系统最开始只应用于电动汽车，随着电源管理技术的普及，逐渐应用于混合动力和传统汽车中。它在传统汽车电源系统的基础上，新增了智能发电机、蓄电池传感器和超级电容等部件，利用蓄电池的分区管理和监测用电设备，从而实现发电机的智能动态控制。

现有技术中，大多的研究者针对复合电源系统效率的研究，仅通过建立电池和超级电容模型、优化目标函数等，采用仿真建模的形式进行分析，以期提高复合电源系统效率的目的。但由于汽车行驶工况的复杂性和多变性，仿真的结果仅能部分地反映复合电源系统的效率，缺乏整车试验条件下瞬时效率的具体测试方法。目前针对复合电源系统能量效率的研究大多停留在电动车方面，但是针对传统汽车复合电源系统的研究却很少，虽划分了工作模式，但未对具体影响因素的进行划分，不利于电源系统控制策略的制定。此外，现有的研究尽管搭建了复合电源系统测试平台，但是仅为了测试其稳定性和相关性能，并未给出瞬时效率的测试方法，因此无法从数值层面去衡量复合电源系统的瞬时效率。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种用于整车环境下复合电源系统瞬时效率的测试方法，以期能在研究传统汽车复合电源系统的基础上，完善复合电源系统瞬时效率的测试方法，从而实现量化瞬时效率的目的，为后续整车复合电源系统相关控制策略的制定提供重要依据，并且该方法可扩展至混合动力汽车复合电源系统的研究领域。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种用于整车环境下复合电源系统瞬时效率的测试方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、确定整车的测试条件：

步骤1.1、选择一种循环工况；

步骤1.2、设定整车参数的数值，包括：蓄电池荷电状态SOC、平均传动系效率β、蓄电池平均放电效率η_Bout和超级电容平均充电效率η_ESRin；

步骤1.3、确定负载需求功率集合其中，为第i次试验的负载需求功率，P_LRmax为负载最大需求功率，ΔP为负载需求功率增量，k为所需试验的总次数；

步骤2、对设定参数的整车进行负载需求功率为时的第i次循环工况测试，并记录循环工况周期内第θ个采样时刻tθ的蓄电池荷电状态SOCi,θ、智能发电机的电压智能发电机的电流发动机输出的扭矩Tⁱ,θ、发动机转速nⁱ,θ、驱动轮系驱动力车速Vⁱ,θ、基础负载功率蓄电池放电电压放电电流超级电容充电电压超级电容充电电流和发电机至压缩机功率得到第θ次的采样数据，记为从而记录循环工况周期内所有采样时刻的采样数据，得到第i次试验的采样矩阵Sⁱ，进而完成k次循环工况测试，并得到采样矩阵S＝[S¹ …Sⁱ…S^k]；